区域交通自适应控制的混沌和声搜索算法研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）区域交通自适应控制的混沌和声搜索算法研究黄柱二〇一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111504062广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）区域交通自适应控制的混沌和声搜索算法研究黄柱指导教师姓名、职称：蔡延光教授专业或领域名称：控制科学与工程学生所属学院：自动化学院论文答辩日期：2018年05月ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster(MasterofEngi

2、neeringScience)ResearchofChaoticHarmonySearchBasedonRegionalTrafficAdaptiveControlCandidate:HuangZhuSupervisor:Prof.CaiYanguangMay2018SchoolofAutomationGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要随着经济的快速发展和城市化进程的推进，城市交通的压力在持续变大，在地理空间、环境问题以

3、及建筑成本等一系列限制下，难以继续扩建道路，城市交通拥堵问题日益严重。实施区域交通自适应优化控制各路口间相位差及配时方案，用以有效的缓解交通拥堵以及提高道路的通行能力，同时该方法也是目前国家对交通优化的重点研究项目之一。本文致力于研究一种新型的智能算法（混沌和声搜索算法）应用于区域交通自适应控制系统中，考虑区域路网各交叉路口的耦合情况，从点、线构成面出发，分别提出了单交叉口与干线交叉口的模型及其求解算法。最后，从区域整体交通效益出发，建立了区域交通自适应控制模型，并对该模型进行求解。具体工作如下：1、提出了一种区域交通自适应控

4、制的总体方案。首先，阐述了自适应控制相关理论及控制参数的设计；然后根据交通效益的评价指标，确定了区域交通自适应控制的总体思路。2、建立了以交叉口最小延误时间为评价指标的单交叉口自适应控制模型，提出了一种基于自适应过程的混沌和声搜索算法，并将其用于模型求解。仿真结果表明，该算法可提高整个交叉口的通行效益，降低配时不合理产生的延误时长，算法有效可行。3、建立了以干线协调方向车辆的最小延误时间为评价指标的干线交叉口优化控制模型，设计了一种基于差分进化策略与极值扰动相结合的混沌和声搜索算法，并将其用于模型求解。仿真结果表明，该算法可改

5、善整个干线系统的交通效益，算法有效可行。4、建立基于最小延误的区域交通自适应控制模型，设计了基于多群体协同搜索策略的混沌和声搜索算法，并用该改进的混沌和声搜索算法对区域交通自适应控制模型进行求解，得到区域交通的控制方案。仿真结果表明，该算法对于改善区域交通自适应控制有效，算法有效可行。关键词：和声搜索算法；自适应控制；区域交通；控制方案I广东工业大学硕士学位论文ABSTRACTWiththerapideconomicdevelopmentandtheadvancementofurbanization,thepressureon

6、urbantransportationcontinuestogrow.Withaseriesofrestrictionssuchasgeographicalspace,environmentalissues,andconstructioncosts,itisdifficulttocontinuetoexpandroadsnetwork.Theproblemofurbantrafficcongestionisincreasinglyserious.Theimplementationofregionaltrafficadaptiv

7、eoptimizationcontrolofthephasedifferenceandtimingplanateachintersectionisusedtoeffectivelyalleviatetrafficcongestionandimprovetheroadcapacity.Itisalsooneofthecountry’skeyresearchprojectsfortrafficoptimization.Thispaperisdevotedtothestudyofanovelintelligentalgorithm(

8、chaosharmonysearchalgorithm)appliedtotheregionaltrafficadaptivecontrolsystem,takingintoaccountthecouplingsituationoftheregionalroadnetwork